2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第一册（人教版2019）

物理必修第一册XINKECHENG XUEAN 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 (1)了解v-t图像中图线与t轴所围成“面积”即相应时间内的位移。 物理观念 (2)理解位移与时间的关系式x=vt十 2a2 (3)理解速度与位移的关系式w2一v,2=2a.x。 (1)能利用v-t图像得出匀变速直线运动的位移与时间的关系式x=4什2a心。 科学思维 (2)能推导出匀变速直线运动的速度与位移的关系式v2一，2=2ax。 核心 (3)能在实际问题情境中使用匀变速直线运动的位移公式解决问题。 素养 (1)通过推导位移公式，体会利用图像分析物体运动规律的研究方法。 导学 科学态度与责任 (2)体会物理知识的实际应用价值。 (3)初步认识应用数学方法研究物理问题，体会物理问题研究中的极限法。 [骂]内容1 落实必备知识 预读教材·贞一良器等 情境创设·想一想 一、匀变速直线运动的位移 :1.如图所示，为F,赛车在启动加速阶段的心t 1.匀速直线运动的位移 图像，请对以下结论作出判断： (1)做匀速直线运动的物体在时间t内的位 移x= (2)在vt图像中，位移在数值上等于vt图像与 时间轴所围的 (1)F1赛车在启动加速阶段，速度与时间成 2.匀变速直线运动的位移 正比。 () (1)图像表示：在t图像中，做匀 ↑u/(ms1) (2)F,赛车在启动加速阶段，位移与时间成 变速直线运动的物体的位移 正比。 () 对应着v-t图像中的图线和 (3)F1赛车在启动加速阶段，在时间t1内的 包围的面积。如图 位移为24。 () 所示，在0~1时间内的位移大小等于 2.如图所示，是“歼-15”战机在“山东舰”上起飞的 的面积。 画面，若已知“歼-15”战机的加速度为a,起飞时 (2)位移与时间的关系式：x=t十 2at,式中% 的速度为v。 表示 ,a表示 ,x表示物体 在时间t内运动的 微点拨 无论vt图线是平行于t轴的直线、倾斜直线还是 曲线，图线与轴所围面积均表示物体在这段时间内的 (1)如果“山东舰”静止在海上，应该如何来确 位移大小。 定飞机跑道的最小长度？ 40 XINKECHENG XUEAN|第二章匀变速直线运动的研究 (2)如果航空母舰使用弹射系统使战斗机具 二、速度与位移的关系 有初速度，求飞机跑道的最小长度。 1.公式推导：由匀变速直线运动的速度与时间的 关系式v= 位移与时间的关系式 x= 消去时间t可得。 2.速度与位移的关系式： 微点拨 速度与位移的关系式v一o2=2a.x仅适用于匀变 速直线运动。如果在所研究的问题中，已知量和未知 量都不涉及时间，利用这个公式求解，往往会更简便。： [因图等对内彩2强化关键能力 :3.公式的两种特殊形式 新知学习（一）公式x=w1+2a2 的应用 (1)当a=0时，x=vt(匀速直线运动)。 [任务驱动] 如图所示，汽车由静止以加速度α1启动，行驶一段 (2)当%=0时，x=a(由静止开始的匀加连 时间t1后，又以加速度a2刹车，经时间t2后停下来。 直线运动)。 请思考： [典例体验] o=0鸟，2 %20 Po [典例] 一物体做匀减速直线运动直到速 一X -x2 度为零后静止，初速度大小为。=5m/s,加速 (1)汽车加速过程及刹车过程中，加速度的方向相 度大小为a=0.5m/s2,求： 同吗？ (1)物体在前3s内的位移； (2)物体在第3s内的位移； (3)物体在15s内的位移。 [听课记录] (2)根据位移公式求加速过程及减速过程中的位 移，速度及加速度的正、负号如何确定？ [重点释解】 1.适用条件：位移公式x=1+a只适用于 匀变速直线运动。 2.公式的矢量性：公式x=1十2ad为矢量公 式，其中x、、a都是矢量，应用时必须选取统 一的正方向。一般选。的方向为正方向。 铺了41 物理 必修第一册XINKECHENG XUEAN …/方法技巧/ :4.两种特殊形式 应用位移公式应注意的问题 (1)当u,=0时，v=2a.x(初速度为0的匀加速 (1)位移公式反映了匀变速直线运动的规律，只能 直线运动)。 应用于匀变速直线运动。 (2)对于初速度为0(，=0)的匀变速直线运动，位移 (2)当v=0时，一，2=2ax(末速度为0的匀减 公式为一2a,即位移x与时间1的二次方成正比。 速直线运动)。 [典例体验] [针对训练] [典例门随着机动车数量的增加，交通安全 1.(多选)一物体运动的位移与时间的关系为问题日益凸显。分析交通违法事例，将警示我 x=(6t+4t)m,则 () 们遵守交通法规，珍惜生命。一货车严重超载 A.这个物体的初速度为6m/s 后的总质量为49t,以54km/h的速率匀速行 B.这个物体的初速度为12m/s 驶。发现红灯时司机刹车，货车立即做